A regisztermemória a számítógép legkisebb és leggyorsabb memóriája. Nem része a fő memóriának, és a CPU-ban található regiszterek formájában, amelyek a legkisebb adattároló elemek. Egy regiszter ideiglenesen tárolja a gyakran használt adatokat, utasításokat és memóriacímeket, amelyeket a CPU-nak kell használnia. Olyan utasításokat tartalmaznak, amelyeket jelenleg a CPU dolgoz fel. A feldolgozás előtt minden adatnak át kell mennie a nyilvántartásokon. Tehát a CPU a felhasználók által bevitt adatok feldolgozására használja őket.

A regiszterek kis mennyiségű adatot tárolnak, körülbelül 32 bittől 64 bitig. A CPU sebessége a CPU-ba épített regiszterek számától és méretétől (bitszám) függ. A regiszterek felhasználásuktól függően különböző típusúak lehetnek. A széles körben használt regiszterek közé tartozik az akkumulátor vagy az AC, az adatregiszter vagy a DR, a címregiszter vagy az AR, a programszámláló (PC), az I/O címregiszter stb.

A regisztermemória architektúrája

• Ezt az architektúrát utasítások vezérlik, amelyeken keresztül a műveleteket a regisztereken és a memórián kell végrehajtani. Az architektúrát regiszter plusz memória architektúrának nevezzük, ha az összes operandus benne van a regiszterben.
• Egy műveletnek két operandusa lehet: az egyik a memóriában, a másik pedig egy regiszterben lehet. Másrészt a művelet mindkét operandusa vagy a regiszterben vagy a memóriában található, ami megkülönbözteti a többi architektúrától.
• Ilyen memória például az Intel x86 és az IBM System/360.

• A CPU-ban a regiszterek száma kevesebb, és kis méretűek is. A mérete kisebb, mint 64 bit. Gyorsabb a lemezmemóriához és az elsődleges memóriához képest. Az általános célú regiszterek mérete befolyásolja a szó méretét.
• A számítógép utasításokat ad a regisztrációs számhoz és a nyilvántartás címéhez. A különböző regiszterazonosítók közé tartozik az R0, R1, R7, SP és PC. A regiszter kapcsolódási pontként szolgál egy program és a rendszer adattárolója között.

A számítógépes regiszterek típusai és funkciói:

A lekérési, dekódolási és végrehajtási műveletek a számítógépes regiszterek három fontos szerepe. A nyilvántartás a felhasználó által megadott adatutasításokat a kijelölt helyen gyűjti és tárolja. Az utasításokat megfejtik és feldolgozzák annak érdekében, hogy a felhasználó megkapja a kívánt kimenetet. Annak érdekében, hogy a felhasználó a várt eredményeket megkapja és megértse, az információkat alaposan meg kell emészteni. A regiszterek megértik a feladatokat és eltárolják azokat a számítógép memóriájában. Ugyanezt a felhasználó kérésére biztosítjuk. A feldolgozás a felhasználói igényeknek megfelelően történik. A számítógépes rendszer különféle regisztereket használ az adatok tárolására és a memóriahasználat csökkentésére. A CPU által használt minden regiszter egyedi funkcióval rendelkezik. Az alábbiakban ismertetjük a gyakori regiszterek fajtáit.

Adatnyilvántartás:Ez egy 16 bites regiszter, amely a processzor által kezelendő operandusok (változók) tárolására szolgál. Ideiglenesen tárolja a perifériára továbbított vagy onnan fogadott adatokat.Programszámláló (PC):Ez tartalmazza a következő utasítás memóriahelyének címét, amelyet az aktuális utasítás befejezése után kell lekérni. Tehát a különböző programok végrehajtási útvonalának karbantartására szolgál, így egyenként hajtja végre a programokat, amikor az előző utasítás befejeződik.Oktatói regisztráció:Ez egy 16 bites regiszter. A fő memóriából lehívott utasításokat tárolja. Tehát a végrehajtandó utasításkódok tárolására szolgál. A vezérlőegység utasításokat vesz az oktatói regiszterből, majd dekódolja és végrehajtja azokat.Akkumulátor nyilvántartás:Ez egy 16 bites regiszter, amely a rendszer által előállított eredmények tárolására szolgál. Például a CPU által a feldolgozás után generált eredményeket az AC regiszter tárolja.Címjegyzék:Ez egy 12 bites regiszter, amely egy olyan memóriahely címét tárolja, ahol a memóriában utasításokat vagy adatokat tárolnak.I/O címregiszter:Feladata egy adott I/O eszköz címének megadása.I/O pufferregiszter:Feladata az I/O modul és a CPU közötti adatcsere.

Regiszter memória használata

• A CPU szükség esetén hozzáférhet a gyakran használt adatokhoz, utasításokhoz és mindezek címéhez és helyéhez a regiszterekből. A regiszter tárolja azokat az utasításokat, amelyeket a CPU feldolgoz. A feldolgozás előtt minden adatnak át kell mennie a nyilvántartásokon. Ebből arra következtethetünk, hogy a felhasználók adatokat írnak be a regiszterekbe, amelyeket a CPU feldolgoz.
• A regiszterek lehetővé teszik az adatok gyors fogadását, tárolását és továbbítását, és bármilyen regiszter felhasználható a CPU által igényelt precíz feladatok elvégzésére. A felhasználóknak nem kell nagyon tájékozottnak lenniük a regiszterrel kapcsolatban, mert a CPU ideiglenes memóriaként és adatpufferként tárolja.
• A regiszterek pufferként működnek az adatok fő memóriából való másolásához, így a processzor bármikor hozzáférhet azokhoz, amikor csak szükséges. Az adatokat a nyilvántartásban úgy tároljuk, hogy a nyilvántartás ismerje a helyet és a címet, és ezeket az információkat az IP-címek meghatározásához felhasználhassa.
• A követelményeknek megfelelően az alapregiszter módosíthatja a számítógépes műveleteket vagy operandusokat, és a számítógépes rendszerutasításokban a címrész hozzáadható a regiszterhez.

Minden CPU-nak van néhány bájtja a regisztereihez. A regiszter gyors memóriát és utasításokat tartalmaz a rendszeren való munkához. Mivel a fordító az ideiglenes adatokat a regiszterben tárolja, nem pedig a RAM-ban, amelyen keresztül a programok gyorsabban futnak, mint kellene a rendszerben.

Miért van szükségünk regiszter memóriára?

A CPU-regiszterek nagyon hasznosak az utasítások gyors kezelésében. A számítógépmemória hierarchiájának tetején található, és lényegesen gyorsabb a többi számítógép memóriájához képest. Bármilyen típusú kis adat tárolható, beleértve a regisztereket, címeket és utasításokat. Ezek a regiszterek lehetővé teszik a CPU hatékony és értelmes működését.

A gyorsítótár és a regiszter közötti különbség

Bár általában mindkettő adatokat tárol, a gyorsítótár-memória és a regiszterek nagymértékben különböznek egymástól. Az eszköz összes gyakran használt adata és utasítása a gyorsítótárban tárolódik. Ennek eredményeként felgyorsítja a számítógép általános teljesítményét és működését is. A nyilvántartás ezzel szemben csak egyetlen információt tárol, például egy számítógépes utasítást vagy egy adott adat helyét.

Beszéljük meg a regiszter és a gyorsítótár közötti különbséget. Az alábbiakban egy táblázat található, amelyben összehasonlítjuk a két kifejezést egyedi jellemzőik alapján, hogy a téma világosabbá és érthetőbbé váljon.